SUSTAINABLE DESIGN

Definisi dari "Sustainable"

Keberlanjutan dapat cukup istilah lunak. Sementara kebanyakan orang memahami niatnya

intuitif, sulit untuk benar-benar dijabarkan karena dapat menutupi begitu banyak domain. Komisi

Dunia untuk Lingkungan dan Pembangunan, yang dikenal lebih populer sebagai Komisi

Brundtland, menciptakan salah satu definisi yang paling terkenal dan sering digunakan:

pembangunan berkelanjutan adalah pembangunan yang memenuhi kebutuhan masa kini tanpa

mengorbankan kemampuan generasi mendatang untuk memenuhi needs.3 mereka sendiri

Langkah Alam, di lain kerangka luas diadopsi, melanjutkan dengan lay out empat kondisi sistem,

berasal dari hukum termodinamika, di mana negara tersebut dapat dicapai:

Dalam masyarakat yang berkelanjutan, alam tidak dikenakan sistematis meningkatkan ...

1. konsentrasi zat yang diekstrak dari kerak bumi,

2. Konsentrasi zat yang dihasilkan oleh masyarakat,

3. degradasi dengan cara fisik dan, dalam masyarakat itu.

4. orang yang tidak tunduk pada kondisi yang sistemik melemahkan kemampuan mereka untuk

memenuhi needs4 mereka

Lingkup keberlanjutan

Seperti dapat dilihat pada definisi di atas, keberlanjutan merupakan interaksi yang seimbang

antara dunia manusia dibangun dan alami. Interaksi ini sering dinyatakan sebagai memiliki tiga

komponen: lingkungan, keadilan sosial, dan ekonomi. Hubungan antara masing-masing elemen

sering direpresentasikan sebagai salah diagram Venn, dengan keberlanjutan di persimpangan,

1

atau sebagai lingkaran konsentris, mencerminkan layering domain. Kasus kedua ini

mencerminkan perspektif yang lebih realistis bahwa ekonomi yang sehat tergantung pada

masyarakat yang sehat, baik yang bergantung pada lingkungan yang sehat. Keberlanjutan terjadi

ketika ketiganya berkembang.

Banyak wajah desain berkelanjutan

Sekarang bahwa Anda memiliki sedikit latar belakang pada keberlanjutan, mari kita bicara

tentang desain yang berkelanjutan. desain berkelanjutan adalah istilah yang kita dipilih untuk

mewakili aplikasi cerdas prinsip-prinsip keberlanjutan untuk bidang rekayasa dan desain.

Panduan ini berfokus pada produk dan komponen manufaktur yang sama, tetapi prinsip yang

sama juga dapat diterapkan pada arsitektur, perencanaan sipil, dan alam lain dari "dibangun."

Selanjutnya, "desain yang berkelanjutan" adalah salah satu istilah yang digunakan untuk

menggambarkan penggunaan prinsip-prinsip keberlanjutan dalam desain dan pengembangan

produk komersial dan industri. Istilah lain yang sering digunakan meliputi teknik berkelanjutan,

desain lingkungan yang berkelanjutan, eco-desain, dan desain hijau. Semua pada dasarnya

identik untuk sebagian besar tujuan.

Namun ada beberapa istilah yang terkait dengan topik ini yang memiliki makna yang berbeda.

Desainer tertarik pada alat keberlanjutan-fokus dan teknik akan menemukan konsep-konsep ini

berguna untuk setidaknya tahu tentang, jika tidak memasukkan dalam pekerjaan mereka.

1. Desain untuk Disassembly

Kadang-kadang disingkat menjadi DFD, ini adalah pendekatan desain yang

memungkinkan pemulihan mudah dari suku cadang, komponen, dan bahan dari produk di

2

akhir hidup mereka. Daur ulang dan penggunaan kembali adalah niat mulia, tetapi jika

produk tidak dapat dibongkar bersih dan efektif mereka tidak mungkin, atau setidaknya

biaya mahal untuk mencapai.

2. Desain untuk Lingkungan

AS Environmental Protection Agency menciptakan Desain untuk program Lingkungan

(DFE) pada tahun 1992 untuk mengurangi polusi dan manusia dan risiko lingkungan

yang menyertainya. Ia mengakui konsumen dan produk industri & kelembagaan

dianggap lebih aman bagi kesehatan manusia dan lingkungan melalui program pelabelan

evaluasi dan produk. Selanjutnya, program ini mendefinisikan praktek terbaik dalam

berbagai industri, dan mengidentifikasi alternatif kimia yang lebih aman.

3. pemasyarakatan produk

Juga dikenal sebagai diperpanjang tanggung jawab produk (EPR), pendekatan ini

didasarkan pada prinsip bahwa semua yang terlibat dalam siklus hidup produk harus

berbagi tanggung jawab untuk mengurangi dampak lingkungan. Ini sering mengakibatkan

kemitraan sukarela antara produsen, pengecer, pemerintah, dan organisasi non-

pemerintah untuk mengatur sistem limbah pengurangan efektif dan praktek. Misalnya,

Badan Perlindungan Lingkungan AS ini Stewardship Produk Program "telah terutama

difokuskan pada akhir-of-hidup pertimbangan sebagai salah satu sarana untuk mendorong

desain lebih sadar lingkungan dan konservasi sumber daya yang lebih besar. Namun

untuk mengatasi berbagai masalah siklus hidup produk, Produk Program Stewardship

juga bekerja dengan program EPA lainnya, serta berbagai pemangku kepentingan publik-

dan sektor swasta, untuk mempromosikan desain 'hijau', standar produk ramah

lingkungan, dan praktik pembelian hijau.

4. Buaian ke buaian (Cradle to cradle)

William McDonough dan Michael Braungart mempopulerkan gagasan bahwa siklus

hidup produk harus dipertimbangkan bukan sebagai buaian sampai liang kubur, tetapi

sebagai cradle untuk cradle. Ide kunci di sini adalah bahwa tidak ada hal seperti itu

sebagai "kuburan" pada akhir penggunaan, karena semuanya berjalan di suatu tempat.

Seperti yang mereka katakan, tidak ada hal seperti "pergi." Mengingat bahwa, agar

berkelanjutan semua elemen dari suatu produk yang telah mencapai akhir masa pakainya

harus dirancang untuk pergi ke suatu tempat di mana ia dapat berfungsi sebagai input ke

3

sistem lain, konsep sering dicirikan sebagai "sampah = makanan." Sementara proses

pengembangan produk dapat fokus pada cradle ke pintu gerbang, ayunan sampai liang

kubur, atau bahkan gerbang ke gerbang rencana, perencanaan siklus hidup yang efektif

perlu menemukan cara untuk menutup semua loop mungkin .

5. biomimikri

Alam telah menghabiskan jutaan tahun mengembangkan beberapa solusi yang sangat

menarik dan efektif untuk berbagai tantangan desain. Biomimikri adalah "praktek

merancang bahan, proses, atau produk yang terinspirasi oleh organisme hidup atau

dengan hubungan dan sistem yang dibentuk oleh organisme hidup." 7 inspirasi tersebut

datang dalam dua bentuk, baik sebagai "tantangan untuk biologi" atau "biologi untuk

tantangan. "dalam kasus pertama, tantangan desain ada dan desainer mencari alam untuk

solusi potensial. Kasus kedua memerlukan dimulai dengan properti biologis menarik

yang peneliti atau ilmuwan mencoba untuk menerapkan lebih luas atau

mengkomersialkan. Perhatikan bahwa hanya karena solusi didasarkan pada alam tidak

berarti bahwa itu inheren sehat atau berkelanjutan. Misalnya, alam telah menciptakan

banyak zat beracun yang bisa sangat berbahaya jika disalahgunakan.

6. kimia hijau

Green chemistry berfokus pada mengurangi generasi dan penggunaan bahan kimia

berbahaya, mengurangi polusi pada sumbernya. Paul Anastas dan John Warner

menerbitkan 12 Prinsip Green Kimia pada tahun 1998 dan menetapkan tujuan desain

berikut:

produk kimia dan proses harus dirancang untuk tingkat tertinggi hirarki ini dan biaya-

kompetitif di pasar.

a) Sumber Pengurangan / Pencegahan Bahaya Kimia

b) Reuse atau Recycle Chemicals

c) Chemicals Treat untuk Render Mereka Kurang Berbahaya

d) Buang Chemicals Benar

7. marketing hijau

Banyak perusahaan menemukan bahwa mempromosikan tanggung jawab lingkungan,

atau bahkan hanya manfaat, produk mereka bisa menjadi sudut pemasaran yang kuat.

Menggembar-gemborkan "hijau" aspek produk yang sudah ada, proses, atau sistem telah

4

menjadi hampir standar di banyak industri. pesan beberapa perusahaan 'benar-benar

melampaui realitas mereka, yang menyebabkan apa yang umumnya disebut

"greenwashing." Seperti yang akan dibahas kemudian dalam panduan ini, sekarang ada

pedoman cukup ketat yang dikeluarkan oleh Federal Trade Commission tentang membuat

"hijau" klaim. Ketika berbicara dengan orang penjualan dan pemasaran di perusahaan

mereka, desainer produk akan merasa terbantu untuk mengetahui apa manfaat dari upaya

desain dan rekayasa berkelanjutan dapat diklaim publik.

5

APPLICATION OF SUSTAINABLE ASPECTS TO THE SET-BASED DESIGN METHOD

1. Pendahuluan

Komisi Dunia tentang Lingkungan dan Pembangunan didefinisikan pembangunan

berkelanjutan sebagai "pembangunan yang memenuhi kebutuhan masa kini tanpa

mengorbankan kemampuan generasi mendatang untuk memenuhi kebutuhan mereka sendiri"

[Komisi Dunia untuk Lingkungan dan Pembangunan 1987] sudah pada tahun 1987.

pelaksanaan konsep pembangunan berkelanjutan membutuhkan, antara isu-isu lainnya,

penggunaan metode yang tepat dan alat-alat dalam proses penciptaan produk. Di masa lalu,

berbagai pendekatan untuk penciptaan produk yang berkelanjutan terutama menangani

aspek-aspek ekologi dan ekonomis. aspek sosial sering diabaikan, meskipun produk dan

proses mereka secara langsung mempengaruhi kondisi hidup saat ini dan generasi

mendatang. Akibatnya, sifat produk yang didefinisikan selama proses penciptaan produk

harus mendukung dan menjamin pembangunan berkelanjutan di seluruh siklus hidup produk

[Stark, et al., 2008]. Ketika datang ke siklus hidup yang berkelanjutan, Gambar 1

menunjukkan bukti pengambilan keputusan pada tahap awal desain.

Namun, perspektif ekonomi, ekologi dan sosial keberlanjutan harus selaras dengan persyaratan

teknis. Karena atribut penting dan karakteristik dari produk yang sudah ditentukan dalam tahap

devleopment produk, perlu untuk mengintegrasikan aspek berkelanjutan ke dalam proses

pengembangan produk. Saat ini, pengembang produk harus bergantung pada produk mereka

pengetahuan dan metode untuk mengevaluasi dampak dari alternatif desain pada seluruh siklus

hidup produk. Namun karena meningkatnya kompleksitas produk dan keragaman (sistem mis

6

mekatronika dan Layanan Produk Sistem) misi ini agak mustahil dan satu tergantung pada

metode pendukung dan alat-alat [Stark, et al., 2009].

Seri sebelumnya dari studi kami telah mengusulkan sebuah metode desain berbasis set preferensi

(PSD) yang dapat menghasilkan satu set berkisar dari solusi desain yang memenuhi pertunjukan

multi-tujuan sementara menggabungkan struktur preferensi desainer pada tahap awal desain

[Inoue, et al. 2009, 2010]. Sebuah pendekatan untuk penciptaan produk yang berkelanjutan

berdasarkan metode PSD disajikan dalam makalah ini. Selanjutnya, makalah ini membahas

kemampuan proposal kami untuk mendapatkan solusi yang memuaskan multi-tujuan tidak hanya

tentang penampilan teknis tetapi juga tentang isu-isu yang berkelanjutan. Akhirnya, untuk

memverifikasi pendekatan baru, metode PSD diterapkan ke alternator.

2. Preferensi set-berdasarkan metode desain (metode PSD)

Metode PSD terdiri dari empat langkah, set representasi, mengatur propagasi, mengatur

modifikasi, dan mengatur penyempitan, yang dijelaskan berikut ini. Sebuah penjelasan rinci

tentang metode PSD dapat ditemukan di [Inoue, et al., 2009, 2010].

2.1 Set representasi

Untuk menangkap struktur preferensi desainer pada set terus menerus, baik set interval

dan fungsi preferensi didefinisikan pada set ini, yang disebut "nomor preferensi (PN)",

yang digunakan. PN digunakan untuk menentukan variabel desain dan persyaratan

kinerja, di mana setiap bentuk PN diperbolehkan untuk model struktur preferensi

desainer, berdasarkan pengetahuan desainer, pengalaman, atau tahu-bagaimana. Interval

ditetapkan pada tingkat preferensi 0 adalah interval yang diijinkan, sedangkan interval

ditetapkan pada tingkat preferensi 1 adalah interval sasaran bahwa perancang ingin

bertemu.

2.2 Set propagasi dan modifikasi

Metode propagasi set, yang menggabungkan aritmatika kabur yang membusuk dengan

aritmatika selang diperpanjang (yaitu, Interval Propagasi Teorema, IPT [Finch, et al.,

1996]), diusulkan untuk menghitung ruang kinerja yang mungkin yang dapat dicapai oleh

diberikan awal desain ruang. Setelah itu, jika semua kinerja ruang variabel memiliki

ruang umum (yaitu, ruang pertunjukan diterima) antara ruang kinerja yang diperlukan

7

dan ruang kinerja mungkin, ada ruang bagian layak dalam ruang desain awal. Jika tidak,

ruang desain awal harus diubah dalam proses modifikasi set.

2.3 Set penyempitan

Jika daerah yang tumpang tindih antara ruang kinerja mungkin dan ruang kinerja yang

diperlukan ada, ada ruang bagian desain layak dalam ruang desain awal. Namun, jika

ruang pertunjukan mungkin bukan sub-set ruang kinerja yang diperlukan, ada juga ada

ruang bagian tidak layak dalam ruang desain awal yang menghasilkan pertunjukan luar

kinerja kebutuhan. Kemudian, langkah berikutnya adalah untuk mempersempit ruang

desain awal untuk menghilangkan ruang bagian desain rendah atau tidak dapat diterima,

sehingga mengakibatkan ruang bagian desain layak. Untuk memilih ruang bagian desain

yang optimal dari mereka subruang desain layak, keputusan desain yang kuat perlu

dilakukan untuk membuat kinerja produk ini tidak sensitif terhadap berbagai sumber

variasi.

Metode ini memiliki telah juga digunakan untuk menentukan desain ruang mungkin

dengan menangkap struktur preferensi desainer. Selain ketahanan desain, kita harus

mempertimbangkan mana yang lebih disukai oleh desainer. Preferensi desain dan

ketahanan dievaluasi untuk menghilangkan ruang bagian desain tidak layak.

2.4 Desain metrik untuk preferensi desain dan ketahanan

Dalam desain rekayasa, preferensi desain perancang dan kekokohan solusi desain yang

sangat penting. Sebuah preferensi desain yang tinggi berarti bahwa ada besar ruang

bagian desain layak dalam ruang kinerja diperlukan perancang. Di sisi lain, desain

ketahanan meliputi akurasi, konvergensi dan stabilitas desain. Sebuah akurasi tinggi

desain berarti bahwa meminimalkan variasi kinerja menyebabkan variasi variabel desain.

Sebuah konvergensi tinggi desain berarti bahwa desainer dapat menemukan solusi desain

lebih mudah dan cepat. Namun, stabilitas tinggi desain berarti bahwa probabilitas rendah

modifikasi desain terjadi. Penelitian ini menghilangkan tidak layak desain ruang bagian

dengan mengevaluasi preferensi desain dan ketahanan.

8

3.Investigation of sustainability indicators3.1 Indikator Keberlanjutan

Untuk mempertimbangkan keberlanjutan produk, kami meneliti berbagai indikator keberlanjutan

diterima secara resmi. Selain itu, kami mengidentifikasi yang indikator terkait dengan proses

pengembangan produk.

9

Institut Nasional untuk Studi Lingkungan (NIES) di Jepang telah mengkaji indikator

pembangunan berkelanjutan yang dikembangkan oleh pemerintah nasional dan organisasi

internasional, dan mempertimbangkan apa jenis indikator yang digunakan sebagai database

(2006-2008) [NIES, 2009]. Database ini termasuk 1.528 indikator keberlanjutan terdaftar, yang

dapat dicari oleh menggunakan mesin pencari web. Selain itu, meliputi 26 negara, daerah, dan

organisasi internasional. Menggunakan database, kami memilih 31 indikator keberlanjutan yang

terkait dengan proses pengembangan produk. Selain itu, kami dikategorikan indikator ini

menjadi 3 aspek: aspek ekologi, ekonomi, dan sosial seperti yang ditunjukkan pada Table1.

Selain itu, kami memilih dua indikator keberlanjutan dari Tabel 1 untuk pertimbangan lebih

lanjut: emisi CO2 dan massa produk pada langkah pertama. Kedua indikator terkait dengan

semua aspek berkelanjutan dan dapat dihitung secara kuantitatif. Karbon dioksida adalah salah

satu gas efek rumah kaca dan berkaitan dengan perubahan iklim. Tujuan dari pembangunan

berkelanjutan dari perspektif ekologi adalah untuk tidak meningkatkan jumlah emisi CO2. Emisi

transportasi termasuk CO2 adalah faktor yang sangat penting, karena merupakan aspek

ekonomis. Jika jumlah emisi CO2 meningkat, kenaikan suhu, jumlah produksi makanan menurun

dan harga makanan meningkat, gizi akhirnya miskin terjadi karena sulitnya bagi orang untuk

mendapatkan makanan. Oleh karena itu, emisi CO2 yang berkaitan dengan kesehatan sebagai

aspek sosial. menyimpan produk berat badan adalah terkait dengan emisi CO2, efisiensi

transportasi, dan perlindungan resourses alam kita. Dalam tulisan ini, kita dapat

mempertimbangkan hanya dua indikator keberlanjutan (massa dan CO2). Namun, indikator

keberlanjutan lebih lanjut dan masalah harus dipertimbangkan dan ditambahkan ke item evaluasi

di masa depan.

3.2 Evaluasi untuk beban lingkungan berdasarkan LCA

penilaian siklus hidup (LCA) adalah suatu metodologi untuk mengevaluasi beban lingkungan

atau tingkat efek produk. LCA dapat mengevaluasi beban lingkungan yang potensial dengan

menghitung jumlah sumber daya, energi, dan emisi berbahaya melalui siklus hidup produk.

Salah satu langkah evaluasi di LCA adalah emisi CO2. Jepang Vacuum Asosiasi Industri (JVIA)

telah mengusulkan "model JVIA LCA" yang dapat mengevaluasi beban lingkungan dari

peralatan yang terkait peralatan vakum, misalnya pompa [JVIA, 2009]. Model ini membantu

desainer dalam mencari tahu beban lingkungan dari manufaktur peralatan dan analisis persediaan

untuk beban lingkungan pada proses desain produk. Tujuan dari model ini adalah untuk

10

mendapatkan informasi yang dibutuhkan untuk LCA suatu produk. model dapat menghitung

jumlah termasuk beban lingkungan pada setiap proses siklus hidup produk, seperti proses

manufaktur, menggunakan proses, pemeliharaan proses, proses reuse, recycle / proses

pembuangan. Selain itu, model ini juga bisa menganalisis beban lingkungan di sebagian proses

siklus hidup produk.

Dalam bab ini, kami akan menjelaskan tentang evaluasi pada proses / pembuangan daur ulang

yang tidak memiliki hubungan dengan kinerja pada proses desain. beban lingkungan (Aj (a)),

mengurangi beban lingkungan (Aj (b)), dan pembuangan beban lingkungan (T) dihitung dengan

persamaan berikut termasuk biaya yang diperlukan (Cj) dan diwujudkan beban intensitas

lingkungan (Bj) seperti yang ditunjukkan oleh Tabel 2 dan Tabel 3, masing-masing. Di mana j

adalah item untuk beban lingkungan (pembongkaran / segregasi / dry, sub materi, transportasi,

dan pembakaran) atau beban lingkungan berkurang (recycle dan reuse).

Sedangkan T merupakan beban lingkungan pembuangan [kg], Aj (a) adalah jumlah beban

lingkungan di j (a) [kg]. Aj (b) adalah jumlah dikurangi beban lingkungan di j (b) [kg] dan Cj

adalah biaya di j (a) atau j (b). Bj adalah diwujudkan lingkungan beban intensitas di j (a) atau j

(b).

Diwujudkan beban lingkungan intensitas ditentukan oleh "Diwujudkan Energi dan Emisi data

Intensitas untuk Jepang Menggunakan Input-Output Tables [Nansai, et al., 2002]" oleh Institut

Nasional untuk Studi Lingkungan dan "data beban lingkungan dari 4000 saham sosial untuk awal

LCA [ NIMS, 2009] "oleh Institut penelitian Nasional untuk tim riset bahan Logam Eco.

11

3.3 Kehidupan desain siklus scenario

Selama proses pengambilan keputusan perancang, alternatif desain yang berbeda yang

dipertimbangkan sehingga skenario siklus hidup dari kemungkinan masa depan produk harus

dibuat dalam rangka memenuhi masalah yang berkelanjutan. Bulu tujuan ini, [Lindow, et al.,

2009] menggambarkan pendekatan sistematis bagaimana skenario berkelanjutan dapat

dikembangkan. Selain itu, [Suesada et al. 2007] menyajikan sistem pendukung

untuk pengembangan skenario siklus hidup. Mengambil kedua pendekatan menjadi

pertimbangan, kehidupan strategi siklus untuk suatu produk dapat ditentukan. Strategi siklus

hidup adalah kombinasi dari berbagai opsi siklus hidup produk dan komponen-komponennya

(misalnya penggunaan kembali dan daur ulang, pemeliharaan, Desain untuk X) dan siklus hidup

yang diharapkan.

Representasi dari siklus hidup produk didasarkan pada asumsi bahwa sistem buatan memiliki,

dalam analogi dengan sistem biologis, umur yang terbatas. Dalam hidup mereka, produk dan

proses melewati periode waktu karakteristik, yang dapat dibagi menjadi tahap yang berbeda.

Namun, mengenai produk sepenuhnya berkelanjutan, tidak hanya siklus hidup produk tetapi juga

siklus hidup pabrik harus diperhitungkan. Sebuah produk yang berkelanjutan hanya berkelanjutan

jika diproduksi berkelanjutan. Namun demikian, dalam rangka untuk menangani kompleksitas

produk nyata dan kehidupan pabrik siklus model teoritis telah ditetapkan. Gambar 2 merupakan

sistem holistik yang membawa kedua siklus hidup menjadi pertimbangan.

Selanjutnya, representasi produk dan pabrik siklus hidup sebagai salah satu sistem menunjukkan

betapa dekatnya berbagai tahap kehidupan yang saling terkait. Mereka berkorelasi dan berinteraksi

satu sama mis lainnya dalam perencanaan proses atau tahap produksi [Lindow, et al., 2009].

12

DESIGN PRINCIPLES FOR SUSTAINABLE MATERIALS & MANUFACTURING

PROCESSES

What does sustainable mean?

Manufaktur hijau adalah langkah pertama menuju keberlanjutan "Manufaktur Berkelanjutan

didefinisikan sebagai penciptaan produk manufaktur yang menggunakan bahan dan proses yang

meminimalkan dampak lingkungan yang negatif, menghemat energi dan sumber daya alam, yang

aman bagi karyawan, masyarakat, dan konsumen dan ekonomis."

Definisi lain dari keberlanjutan

"Negara ekonomi di mana tuntutan ditempatkan pada lingkungan oleh orang-orang dan

perdagangan dapat dipenuhi tanpa mengurangi kemampuan lingkungan hidup untuk

menyediakan generasi masa depan ..... bisnis Anda harus memberikan pakaian, benda, makanan

atau layanan kepada pelanggan di cara yang mengurangi konsumsi, penggunaan energi, biaya

distribusi, konsentrasi ekonomi, erosi tanah, polusi udara, dan bentuk lain dari kerusakan

lingkungan. Tinggalkan dunia yang lebih baik daripada Anda menemukannya. "

Sifat Keberlanjutan

"Properti yang penting penting keberlanjutan adalah bahwa konsep ini mutlak, karena sedang

hamil dan unik, menggunakan dua contoh yang umum. Sebuah dunia yang berkelanjutan bukan

merupakan salah satu yang sedikit lebih ramah lingkungan dari itu kemarin. "Dunia yang lebih

baik daripada Anda menemukannya."

13

Rethinking Bisnis

"Tanpa pemikiran ulang fundamental dari struktur dan sistem reward perdagangan, difokuskan

secara sempit eco-efficiency bisa menjadi bencana bagi lingkungan dengan berlebihan

penghematan sumber daya dengan pertumbuhan yang lebih besar dalam produksi bahan yang

salah, di tempat yang salah, di salah skala, dan disampaikan dengan menggunakan model bisnis

yang salah.

"Solusi terbaik didasarkan bukan pada pengorbanan atau" keseimbangan "antara tujuan tersebut

[kebijakan ekonomi, lingkungan dan sosial] tetapi pada integrasi desain mencapai semua dari

mereka bersama-sama - pada setiap tingkat, dari perangkat teknis untuk sistem produksi untuk

perusahaan sektor ekonomi untuk Seluruh kota dan masyarakat. "

Bagaimana kita mendefinisikan keberlanjutan?

• emisi gas Pemanasan global (CO2, metana CH4, N2O, CFC)

• per kapita

• per PDB

• per wilayah / negara

• daur ulang

• Reuse bahan

• Konsumsi energi

• Polusi (udara, air, tanah)

• ecological footprint - "fair share"

14

• Exergy (energi yang tersedia) atau tindakan termodinamika lainnya

Mengukur kemajuan - laba atas investasi (ROI) atau konsep serupa:

• gas rumah kaca laba atas investasi (GROI)

• waktu pengembalian energi

• air (atau bahan, bahan habis pakai) waktu pengembalian

• jejak karbon

• peningkatan efisiensi (misalnya, wrt exergy)

Sustainable limits

15

16

17

Closed Loop Manufaktur: Renewing Fungsi sementara Beredar Material

Sumber: S. Takata, et al, "Pemeliharaan: Mengubah Peran dalam Life Cycle Management,"

Annals CIRP, 53, 2, 2004, 643-655 Setiap orbit pada gambar sesuai dengan pilihan siklus hidup,

seperti penggunaan jangka panjang dengan cara pemeliharaan, penggunaan kembali produk,

bagian daur ulang, dan energi recovery.To menyadari "loop tertutup manufaktur" siklus hidup

produk harus dikelola dengan memilih yang tepat pilihan siklus hidup. Dalam memilih opsi

siklus hidup, perlu mempertimbangkan kinerja lingkungan atau "eco-efisiensi" dari opsi ...

didefinisikan sebagai rasio dari nilai yang diberikan ke beban nvironmental. Semakin dekat

"loop" adalah untuk pengguna ... semakin rendah beban pada Lingkungan Hidup.

12 Prinsip Green Engineering

Prinsip 1: Desainer harus berusaha untuk memastikan bahwa semua materi dan energi input dan

output adalah sebagai inheren tidak berbahaya mungkin.

Prinsip 2: Lebih baik mencegah limbah daripada mengobati atau membersihkan sampah setelah

terbentuk.

Prinsip 3: Pemisahan dan pemurnian operasi harus dirancang untuk inimize konsumsi energi dan

bahan menggunakan Sumber: Anastas dan Zimmerman, "Desain melalui Prinsip Dua Belas

Green Engineering," Env. Sci. Tech, 37, 5, 94a-101A 2003.

Prinsip 4: Produk, proses, dan sistem harus dirancang untuk memaksimalkan massa, energi,

ruang, dan efisiensi waktu.

Prinsip 5: Produk, proses, dan sistem harus "output menarik" daripada "masukan mendorong"

melalui penggunaan energi dan bahan.

Prinsip 6: Tertanam entropi dan kompleksitas harus dipandang sebagai suatu investasi ketika

membuat pilihan desain di recycle, reuse, atau disposisi menguntungkan.

Prinsip 7: Target daya tahan, tidak keabadian, harus menjadi tujuan desain.

Prinsip 8: Desain untuk kapasitas yang tidak perlu atau kemampuan (misalnya, "satu ukuran

cocok untuk semua") solusi harus dianggap sebagai cacat desain.

Prinsip 9: keragaman Material dalam produk multikomponen harus diminimalkan untuk

mempromosikan pembongkaran dan retensi nilai.

18

Prinsip 10: Desain produk, proses, dan sistem harus mencakup integrasi dan interkoneksi dengan

energi dan bahan mengalir tersedia.

Prinsip 11: Produk, proses, dan sistem harus dirancang untuk kinerja di "akhirat" komersial.

Prinsip 12: Material dan energi input harus diperbaharui daripada menghabiskan.

Think Global - Act Local

Mendefinisikan manufaktur?

Desain dan Manufaktur - berpikir rantai pasokan ... proses tindakan Apakah proses

- Ditambah?

- Dipisahkan?

sehubungan dengan dampak lingkungan (bahan, energi yang dibutuhkan, bahan habis pakai,

limbah yang dihasilkan)

19

Air dan Listrik

• penarikan dan konsumsi air adalah bagian besar dari pembangkit listrik.

• industri listrik thermoelectric terutama menggunakan dua jenis sistem pendingin:

1. loop terbuka, atau sekali-melalui, di mana debit air yang tinggi yang dipompa dari waduk

atau sungai melalui penukar panas sehingga hampir tidak ada air yang menguap dalam

siklus pemompaan, dan

2. ditutup-loop dimana debit rendah air mengusir panas oleh penguapan

dalam menara pendingin.

• Rata-rata tingkat penarikan air listrik dari 21,2 gal / kWh pada tahun 2000.

• Ini nilai yang relatif besar untuk poin penarikan air untuk persentase besar

daya yang dihasilkan di AS berdasarkan proses termoelektrik dan pendinginan loop terbuka.

20

21

Choosing the manufacturing system

Kebanyakan pilihan teknologi manufaktur didasarkan pada [Ayres]:

• Kompleksitas produk (yaitu jumlah potongan, dll)

• Presisi (toleransi dimensi, bentuk, dan kekasaran dari potongan-potongan)

• Ukuran batch / lot / menjalankan panjang (mis itu produksi massal pena Bic atau

perakitan otomotif Rolls-Royce)

• Keragaman banyak (semua produk pada dasarnya sama atau ada perbedaan besar dan

penting dalam bentuk produk, ukuran dan kompleksitas?)

• Massal atau linear dimensi (kita membangun 747 atau Toyota atau senter?)

Second - Some basic definitions

Manufaktur menambah nilai produk atau bahan.

Lebih khusus, pengolahan dan perakitan nilai tambah, (untuk disebut sebagai "waktu operasi")

tetapi ada juga unsur manufaktur, lihat sebelumnya, yang tidak menambah nilai.

Ini termasuk logistik, penyimpanan bahan, penanganan, pemeriksaan dan pengujian, dan

pengendalian proses. Waktu yang dibutuhkan untuk melakukan ini akan disebut sebagai "non-

operasi" waktu.

22

23

24

25

26

27

Reading/Resources

1. Julian M. Allwood and Jonathan M. Cullen, Sustainable Materials with Both Eyes Open,

UIT Cambridge Ltd., 2012 (download at http://withbotheyesopen.com/).

2. This is also available in “smaller bites” see the WellMet 2050 series of reports at

http://www.lcmp.eng.cam.ac.uk/wellmet2/introduction :

Theme 1: Reuse without melting: Can we avoid energy-intensive melting at product end-

of life? (Theme 1 Report).

Theme 2: Less metal, same service: Can we use less metal in products? (Theme 2 Report)

Theme 3: Longer, more intense metal use: Can we make more use of existing products?

(Theme 3 Report)

Theme 4: Supply chain compression: Can we streamline metal fabrication? (Theme 4

Report)

28

Metode Konsep Upgradable Produk untuk Meningkatkan Fungsi Pakai

Produk, Mengurangi Emisi CO2, dan Efisiensi Biaya Produksi

Pengantar

Pelanggan sering membuang produk tanpa mengingat beban lingkungan, karena

kemerosotan nilai mereka meskipun mereka sepenuhnya fungsional. Sebuah desain

produk upgradable bisa meningkatkan nilai produk dan menghentikan seluruh

orang produk pengganti dan pembuangan dengan mengganti hanya komponen

yang bertanggung jawab atas penurunan nilai.

Makalah ini mengusulkan sebuah desain produk upgradable metode untuk

meningkatkan kinerja produk, menimbulkan penghematan CO2, dan pengurangan

biaya produksi sambil meningkatkan nilai produk dan memperluas nilai umur

dengan bertukar komponen erat terkait dengan penurunan nilai. Selain itu, ini

kertas mengusulkan metode yang dapat menentukan masa depan kinerja produk,

produk upgradable efektif komponen, dan efek dari upgrade di lain komponen

produk. Akhirnya, tulisan ini membahas penerapan metode yang diusulkan dengan

mempertimbangkan perancangan vacuum cleaner dan pelanggan tuntutan seperti

kinerja, kebisingan, dan energi tabungan.

Pendahuluan

Sebuah masyarakat yang berkelanjutan membutuhkan perubahan dalam paradigma

tradisional produksi massal dan konsumsi. Perusahaan dan negara perlu

mengurangi beban lingkungan mereka [1]-terutama di tahap desain produk, di

mana setidaknya 80% dari biaya produksi dari rantai pasokan dan kualitas

didirikan [2]. Oleh karena itu, lingkungan desain produk sadar adalah penting.

Desain metode seperti 3R, yang mengacu untuk menggunakan kembali,

mengurangi, dan mendaur ulang, dan desain produk upgradable metode telah

29

dipelajari [3]. sebuah upgradable Metode desain produk melekat pembuangan

produk. Sebuah masyarakat yang berkelanjutan perlu mempertimbangkan

upgradability produk sebagai semacam baru "evolusi" [4] sementara harmonisasi

lingkungan dan keuangan tuntutan dalam merancang rantai pasokan [5]. Ishigami

et al. [6] mengusulkan metode untuk upgrade perencanaan yang berdasarkan

prediksi pelanggan tuntutan. Mereka ditentukan line-up dari calon komponen

upgradable untuk setiap generasi.

Selanjutnya, Fukushige et al. [7] mengembangkan sistem prototipe untuk

upgradability produk berdasarkan pada 3D-CAD. Namun, metode ini fokus pada

kinerja produk fisik tanpa kuantitatif pertimbangan persyaratan seperti produksi

biaya dan beban lingkungan (penghematan CO2). Demikian, makalah ini berfokus

pada desain produk upgradable metode untuk meningkatkan kinerja produk dan

Penghematan CO2 sambil mengurangi biaya produksi.

Metode ini juga mempertimbangkan masa depan yang tidak diketahui persyaratan

produk dan informasi desain.

Kami berasumsi bahwa pelanggan membuang produk ketika nilai yang dirasakan

mengalami penurunan dengan waktu di bawah nilai pasar yang dirasakan dari

produk baru. Selain itu, makalah ini mengusulkan sebuah metode untuk

menentukan kinerja masa depan produk dan fungsi, komponen produk upgradable

efektif, dan efek dari peningkatan pada komponen produk lainnya. Akhirnya,

tulisan ini membahas penerapan metode desain produk upgradable yang diusulkan

dengan mempertimbangkan vacuum cleaner dan pelanggan tuntutan seperti

tabungan kinerja, kebisingan, dan energi.

2. Upgradable Produk Metode Desain

2.1 Tujuan dan metodologi

30

Sebuah metode desain produk upgradable berusaha untuk merancang produk yang

mampu adaptasi terhadap peningkatan kinerja produk masa depan dan fungsi

dengan memprediksi kinerja produk dan fungsi yang akan diperlukan pada saat

upgrade. Ada dua implementasi dasar metode ini:

(A) meningkatkan dengan bertukar komponen dan

(B) meningkatkan dengan menambahkan komponen atau memodifikasi struktur

produk.

Dalam studi ini, kita fokus pada jenis pertama. Karena perangkat tambahan masa

depan kinerja produk dan fungsi perlu diprediksi, metode yang diusulkan harus

mempertimbangkan informasi desain kabur. Praktek desain tradisional sering

menganggap desain rekayasa sebagai proses berulang; yaitu, dengan cepat

mengembangkan "solusi titik," mengevaluasi itu atas dasar kriteria multiobjective,

dan kemudian iteratif bergerak sampai mencapai solusi titik yang memuaskan.

Namun, tidak ada jaminan teoritis bahwa proses akan pernah bertemu dan

menghasilkan solusi yang optimal. Selain itu, penggunaan solusi titik tidak

memberikan informasi tentang ketidakpastian. Dalam penelitian ini, ketidakpastian

dalam informasi desain direpresentasikan sebagai rentang nilai, dan kami

menggunakan preferensi desain berdasarkan set-(PSD) metode [8], [9] untuk

memperkirakan peningkatan kinerja produk masa depan dan meng-upgrade fitur.

Metode PSD menghasilkan berbagai solusi desain. Gambar 1 menunjukkan

metodologi yang diusulkan.

Dalam studi ini, kita mendefinisikan dua masa hidup produk: hidup tahan lama dan

kehidupan nilai [10]. hidup tahan lama mengukur durasi di mana tingkat kegagalan

produk atau komponen masih di bawah ambang batas yang ditetapkan. Sebaliknya,

hidup nilai merupakan durasi yang lebih dari nilai produk seperti yang dirasakan

oleh pelanggan tetap di atas ambang batas yang ditetapkan. Produk seperti

komputer pribadi dan smartphone yang dibuang meskipun mereka sepenuhnya

31

fungsional. Dalam hal ini, hidup nilai lebih pendek dari umur tahan lama. Oleh

karena itu, tujuan utama dari metodologi kita adalah untuk mengurangi tingkat

pembuangan produk dan beban lingkungan yang dihasilkan dengan meningkatkan

kehidupan nilai produk dengan bertukar komponen dengan kehidupan nilai yang

relatif singkat atau dengan menambahkan komponen baru sesuai dengan uraian di

atas.

2.2 Perencanaan Peningkatan

32

Kami menetapkan kriteria waktu upgrade. Definisi waktu upgrade didasarkan pada

beberapa faktor seperti siklus upgrade produk, siklus pembuangan, atau strategi

administrasi. Selain itu, produk dan komponen database diciptakan.

Database ini berisi produsen, nomor model kali peluncuran, dan produk dan

komponen kinerja, atau variabel desain seperti kapasitas penyimpanan, berat

badan, dan dimensi. Berdasarkan database ini, kita menciptakan produk dan

komponen peta jalan untuk mengevaluasi distribusi temporal kriteria kinerja dan

desain nilai-nilai variabel.

Waktu Upgrade dan produk dan komponen peta jalan yang digunakan untuk

mengkonfigurasi persyaratan kinerja produk dan komponen.

Ketika sebuah produk belum diluncurkan, peta jalan produk serupa dapat

digunakan untuk prediksi pasar dan untuk mengkonfigurasi persyaratan kinerja.

2.3 Mengembangkan diagram jaringan fungsi

Sebuah diagram jaringan fungsi menunjukkan input dan output hubungan antara

kriteria kinerja dan komponen produk. Diagram ini digunakan untuk menganalisis

komponen upgrade. Gambar 2 memberikan contoh diagram jaringan fungsi untuk

vacuum cleaner. Dalam diagram ini, kriteria kinerja dan komponen produk yang

diwakili oleh grafis individu. parameter yang positif menunjukkan

kondisi di mana nilai yang lebih tinggi atau lebih besar mewakili kinerja yang lebih

baik, sementara parameter negatif menunjukkan kondisi di mana nilai yang lebih

rendah atau lebih kecil mewakili kinerja yang lebih baik.

Hubungan input-output antara kriteria kinerja dan komponen produk yang

terhubung oleh garis-garis lurus, dan garis-garis ini, variabel desain yang relevan

dijelaskan. Oleh karena itu, desainer dapat dengan mudah mencari untuk

komponen yang terkait untuk meningkatkan kinerja dengan mengikuti garis input-

output.

33

Dalam kasus penyedot debu (Gambar 2), misalnya, daya hisap adalah target yang

dipilih untuk kinerja upgrade. Komponen yang mempengaruhi kinerja adalah

motor, kipas turbin, tubuh, unit daya, dan adalah kandidat untuk upgrade.

2,4 kriteria kinerja upgradable dan komponen

34

kriteria kinerja diupgrade didefinisikan sebagai kinerja produk di mana penekanan

pelanggan ditempatkan dan dievaluasi oleh penerapan fungsi kualitas penyebaran

(QFD) [11], atau dengan kriteria kinerja dengan kehidupan nilai singkat.

Menggunakan diagram jaringan fungsi, desainer mencari komponen yang memiliki

hubungan dekat dengan kriteria kinerja upgrade dipilih dan mendefinisikan mereka

sebagai komponen upgradable potensial. Ketika jumlah komponen upgradable

diidentifikasi, calon yang dipersempit dengan mempertimbangkan

keseimbangan antara kriteria kinerja peningkatan dan mungkin kriteria kinerja

peningkatan yang terkena dampak dan komponen, seperti yang dijelaskan di bawah

ini.

2,5 kriteria kinerja dipengaruhi Peningkatan-dan komponen

kriteria kinerja meng-upgrade-dipengaruhi menunjukkan bahwa perubahan kinerja

dengan bertukar peningkatan komponen. Selain itu, kita mendefinisikan komponen

yang terkait erat dengan kriteria kinerja peningkatan yang terkena dampak sebagai

komponen peningkatan yang terkena dampak. Upgrade yang terkena dampak

kriteria kinerja sama-sama diidentifikasi sebagai komponen peningkatan dengan

menggunakan diagram jaringan fungsi. Misalnya, seorang desainer mendefinisikan

kinerja daya isap sebagai kriteria kinerja upgrade dan komponen kipas turbin

sebagai upgrade komponen.

Dalam hal ini, limbah panas dan operasi kebisingan didefinisikan sebagai kriteria

kinerja peningkatan yang terkena dampak karena upgrade dari fan turbin

menyebabkan diameter Dt kipas turbin dan kebisingan koefisien Cf dari turbin

meningkat. Oleh karena itu, unit daya dan motor yang Upgrade yang terkena

dampak komponen. pendekatan yang mungkin untuk mengurangi kondisi ini dapat

dikembangkan, misalnya, dengan membangun tingkat rendah limbah panas dan

lownoise motor menjadi vacuum cleaner generasi pertama, atau mengembangkan

35

dan meningkatkan motor dengan daya tinggi hisap, limbah panas tingkat rendah,

dan kebisingan yang rendah saat upgrade dan mengubah motor dengan kipas

turbin. Pendekatan-pendekatan ini dipersempit dengan cara yang sama seperti yang

dari komponen upgrade.

2.6 Penerapan metode PSD dan evaluasi dari solusi set

Dalam studi ini, kami menerapkan metode PSD dengan metode yang diusulkan

untuk mendapatkan berbagai kinerja produk yang diperlukan dan fungsi dan

berbagai variabel desain komponen yang dapat mewujudkan kinerja dan fungsi ini

jangkauan. Untuk mendapatkan berbagai seperti solusi desain, persamaan dan

jangkauan dari kinerja yang diperlukan produk dan fungsi, serta variabel desain

komponen, diperlukan.

Persamaan menunjukkan hubungan antara kinerja produk dan fungsi dan variabel

desain komponen. Dengan tidak adanya persamaan, perancang harus menentukan

persamaan perkiraan berdasarkan parameter kinerja dan variabel desain dalam

produk dan komponen database.

Kisaran kinerja yang diperlukan produk dan fungsi dan desainer berbagai

dikonfigurasi variabel desain dikonfigurasi sesuai dengan distribusi pada produk

dan komponen peta jalan. Sebuah proposal desain berdasarkan titik-konklusif

dipilih dari satu set solusi desain dan sejumlah preferensi. Ketika proposal desain

harus diubah, desainer harus mencari proposal desain yang memenuhi persyaratan

dimodifikasi dari set solusi desain. Namun, dengan tidak adanya proposal desain di

set solusi desain, perancang harus mendefinisikan kinerja yang diperlukan dan

desain variabel dan menerapkannya pada metode PSD.

3. Studi Kasus: Desain dari Vacuum Cleaner

36

Dalam studi ini, kita membahas penerapan metode yang diusulkan untuk

merancang sebuah vacuum cleaner.

Menurut siklus perdagangan-up ke model baru, kita asumsikan waktu upgrade

sekitar tujuh tahun (untuk persentase trade-up pelanggan 60%) dari waktu

peluncuran produk generasi pertama. Untuk memahami tren persyaratan kinerja

dan variabel desain, kita buat database untuk produk diluncurkan dan pertunjukan.

Gambar 3 menunjukkan database produk untuk daya hisap pembersih vakum

diproduksi oleh tiga perusahaan (A, B, dan C) dari tahun 2005 sampai 2013.

Komponen database termasuk motor yang diproduksi oleh satu perusahaan pada

2013 karena tidak ada data untuk motor yang diproduksi sebelum 2012.

Gambar 2 menunjukkan diagram jaringan fungsi vacuum cleaner. Menggunakan

hasil QFD, kita mendefinisikan hisap listrik F [W] sebagai kinerja peningkatan

dengan tingkat tinggi degradasi nilai. Menggunakan informasi dalam Gambar 2,

motor dikonfigurasi sebagai komponen upgrade. Selain itu, kriteria kinerja

dipengaruhi oleh upgrade adalah operasi kebisingan S [dB], jumlah emisi CO2 D

[g] dalam fase penggunaan, konsumsi energi E [W] pada fase penggunaan, dan

total biaya produksi. Persyaratan kinerja produk dan berbagai variabel desain

berdasarkan database produk dan roadmap dikonfigurasi. Akhirnya, set desain

solusi dihitung menggunakan persamaan antara kinerja produk dan desain variabel

dari Metode PSD.

37

Kisaran variabel desain dapat meningkatkan dan menurunkan relatif terhadap nilai

referensi yang diasumsikan sebagai variabel desain produk firstgeneration. Total

biaya produksi untuk produk upgrade memiliki beberapa hubungan dengan biaya

komponen upgrade dan komponen yang terkena dampak (yaitu, motor dan kipas

turbin). Kami berasumsi bahwa biaya komponen meningkatkan relatif terhadap

perbedaan antara variabel desain pertama (nilai referensi) dan generasi kedua. Oleh

karena itu, biaya komponen (termasuk motor dan turbin fan) lebih tinggi dari biaya

komponen nonupgraded.

Agaknya, jika berbagai variabel desain menurun, maka kenaikan total biaya

produksi kurang dari itu dalam kasus dengan meningkatnya berbagai variabel

desain.

Kami berasumsi bahwa kinerja produk dan desain variabel komponen produk

secondgeneration tanpa peningkatan yang sama dengan upgrade parameter produk.

Selain itu, kami mengasumsikan bahwa biaya produk generasi kedua tanpa

upgrade sama dengan yang firstgeneration yang produk tanpa upgrade.

Kami kelompok pelanggan menuntut menjadi tiga skenario:

[Skenario 1] pelanggan membutuhkan daya hisap tinggi,

[Skenario 2] pelanggan membutuhkan vacuum cleaner kebisingan rendah, dan

[Skenario 3] pelanggan membutuhkan konsumsi energi rendah.

4. Hasil dan Pembahasan

Sehubungan dengan hubungan antara daya isap (upgrade kinerja), operasi

kebisingan (kriteria kinerja upgradeaffected), emisi CO2 (kinerja meng-upgrade-

dipengaruhi), dan biaya produksi, Angka 4-7 menunjukkan solusi yang berorientasi

pada kinerja (skenario 1: kinerja- customer oriented), solusi kebisingan

penghindaran (skenario 2: customer diam-oriented), dan solusi ekologi-driven

(skenario 3: pelanggan penghematan energi-oriented). Kami mendapatkan set

38

solusi desain yang mencakup kriteria kinerja, biaya produksi, dan

beban lingkungan (emisi CO2) sambil mempertimbangkan informasi desain kabur

masa depan.

Gambar 4 membandingkan daya hisap sesuai dengan permintaan pelanggan. Hasil

penelitian menunjukkan bahwa daya isap ditingkatkan dalam semua skenario.

Secara khusus, kinerja produk generasi kedua untuk skenario 1-upgrade sekitar

15% dibandingkan dengan produk generasi pertama.

Gambar 5 membandingkan operasi kebisingan sesuai dengan permintaan

pelanggan. kebisingan operasi adalah kriteria kinerja dipengaruhi oleh upgrade.

Oleh karena itu, operasi kebisingan di produk secondgeneration untuk skenario 1

lebih besar sekitar 10% dibandingkan dengan yang di produk firstgeneration.

Namun, operasi kebisingan di produk generasi kedua untuk skenario 2 dan 3

berkurang sekitar 6% dan 3%, masing-masing.

Gambar 6 membandingkan emisi CO2 sesuai dengan permintaan pelanggan. emisi

CO2 juga merupakan kriteria kinerja peningkatan yang terkena dampak. Hasil

penelitian menunjukkan bahwa emisi CO2 berkurang dalam semua skenario.

Secara khusus, emisi CO2 di produk generasi kedua untuk skenario 3 berkurang

sekitar 23% dibandingkan dengan yang di produk firstgeneration.

Gambar 7 membandingkan biaya produksi sesuai dengan permintaan pelanggan.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa total biaya produksi produk ditingkatkan

berkurang sekitar 25% dibandingkan dengan produk nonupgraded, dan daya isap

(upgrade kinerja) memenuhi berbagai yang diperlukan.

Oleh karena itu, kami menyimpulkan bahwa metode yang diusulkan dapat

memperoleh satu set solusi desain produk dari kriteria kinerja, beban lingkungan,

dan biaya produksi sesuai dengan berbagai preferensi pelanggan. Namun, desainer

harus menentukan tingkat kenaikan dalam biaya produk generasi pertama untuk

produk ditingkatkan dan memasukkannya dalam persyaratan peningkatan produk.

39

40

5. Kesimpulan

Kajian ini mengusulkan sebuah metode desain upgradable untuk mendapatkan satu

set solusi yang memenuhi beberapa kriteria kinerja produk, penghematan CO2, dan

mengurangi biaya produksi dengan mempertimbangkan informasi desain pasti dari

berbagai preferensi pelanggan. Untuk mendapatkan set solusi, metode PSD

digunakan untuk mengusulkan nilai produk meningkat dan diperpanjang hidup

produk dengan bertukar komponen dengan nilai di bawah ambang batas yang

ditentukan. Selain itu, kami mengusulkan diagram jaringan fungsi untuk

menentukan kriteria kinerja produk dan komponen dengan kehidupan nilai singkat.

Kami menunjukkan kegunaan diagram ini dengan mempertimbangkan kasus

vacuum cleaner. Hal ini penting untuk menghitung produk manufaktur beban

lingkungan, yang belum kita lakukan, daripada produk beban lingkungan

digunakan.

6. Kinerja Masa Depan

Dalam penelitian ini, serangkaian persyaratan yang meliputi ketidakpastian masa

depan sewenang-wenang diperkirakan atas dasar distribusi roadmap produk.

Selain itu, prediksi ini didasarkan pada pengetahuan dan pengalaman desainer.

41

Oleh karena itu, memprediksi serangkaian persyaratan adalah subjek dari studi di

masa depan.

Dalam kasus vacuum cleaner, motor upgrade untuk meningkatkan daya hisap.

Namun, kami mencapai peningkatan kinerja hanya dengan upgrade kipas turbin.

Oleh karena itu, kita perlu mengusulkan metode kuantitatif yang paling cocok

untuk bertukar komponen dengan memahami efek komponen bertukar. Secara

umum, hidup tahan lama lebih panjang dari kehidupan nilai. Oleh karena itu,

upgrade komponen harus terjadi sebelum tahan lama berakhir hidup dan pada

sekitar akhir kehidupan nilai. Meskipun demikian, metode diperlukan untuk

menentukan keseimbangan optimal antara kehidupan nilai dan hidup tahan lama

untuk merancang komponen dengan kehidupan tahan lama yang cukup.

42

References[1] Kyoto Protocol Target Achievement Plan, Ministry of the Environment of Japan, http://www.kyomecha.org/document/pdf/kp_a chieveplan.pdf, (14-08-2014).

[2] Singhry H. B., Rahman A. A., Imm N. S., “The potential moderating role of supplychain capabilities on the relationship between supply chain technology and concurrent engineering in product design”, InternationalJournal of Supply Chain Management, Vol. 3, No. 2, pp. 132–139, 2014.

[3] Kobayashi H., “Product lifecycle planning- Apractice for ISO/TR14062”, Ohmsha, in Japanese, 2003.

[4] Pialot O., Millet D., “Why upgradability should be considered for rationalizing materials?” 21st CIRP conference on life cycle engineering, Elsevier, Norway, pp. 379–384, 2014.

[5] Yamada T., “Design of closed-loop and lowcarbon supply chains for sustainability”,Manufacturing and Environmental Management, National Political Publishing House, pp. 211–221, 2012.

[6] Ishigami Y., Yagi H., Kondoh S., Umeda Y., Shimomura Y., Yoshioka M., “Development of a design methodology for upgradability involving changes of functions”, 3rd international symposium on environmentally conscious design and inverse manufacturingm(EcoDesign 2003), IEEE, Japan, pp. 235–242, 2003.

[7] Fukushige S., Arino M., Umeda Y., “Computer-aided design for product upgradability under geometric constraints”, 7th international symposium on environmentally conscious design and inverse manufacturing (EcoDesign 2011), Springer,

Japan, pp. 828–831, 2011. [8] Inoue M., Nahm Y.-E., Okawa S., Ishikawa H., “Design support system by combination of

3D-CAD and CAE with preference set-based design method”, Concurrent Engineering: Research and Applications, Vol. 18, No. 1, pp. 41–53, 2010.

[9] Inoue M., Nahm Y.-E., Tanaka K., Ishikawa H., “Collaborative engineering among designers with different preferences:application of the preference set-based designto the design problem of an automotive frontside frame”, Concurrent Engineering: Research and Applications, Vol. 21, No. 4, pp. 252–267, 2013.

[10] Bracke S., Michalski J., Inoue M., Yamada T., “CDMF-RELSUS concept: reliable products are sustainable products- influences on product design, manufacturing and use phase”, International Journal of Sustainable Manufacturing, Vol. 3, No. 1, pp. 57–73, 2014.

[11] Akao Y., “QFD: quality function deploymentintegrating customer requirements into product design”, Productivity Press, 2004.

43